Põhiline teadus

Aldehüüdi kondensatsioonipolümeeri keemia

Aldehüüdi kondensatsioonipolümeeri keemia
Aldehüüdi kondensatsioonipolümeeri keemia
Anonim

Aldehüüdi kondensatsioonipolümeer, mis tahes paljudest tööstuslikult toodetud polümeeridest (eriti suurtest molekulidest koosnevad ained), mis on üles ehitatud aldehüüdi hõlmavates kondensatsioonireaktsioonides. Peaaegu kõigil juhtudel on kasutatavaks aldehüüdiks formaldehüüd, väga reaktiivne gaas, mida polümeriseeritakse tavaliselt fenooli, karbamiidi või melamiiniga, et saada rea ​​olulisi sünteetilisi vaiku. Reaktsioone, mille käigus need ühendid polümeerideks moodustatakse, nimetatakse kondensatsioonireaktsioonideks, kuna nendega kaasneb tavaliselt vee ja muude kõrvalsaaduste eraldumine. Saadud polümeere, mida tuntakse fenoolformaldehüüdvaiku, karbamiidformaldehüüdvaiku ja melamiinformaldehüüdvaikudena, kasutatakse laialdaselt vineeride ja muude puittoodete liimidena. 20. sajandi esimesel poolel tehti neist väga olulised plastid nagu bakeliit ja Beetleware.

peamised tööstuslikud polümeerid: Aldehüüdkondensatsioonpolümeerid

Aldehüüdi kondensatsioonipolümeerid on ühendid, mis saadakse formaldehüüdi reageerimisel fenooli, karbamiidi või melamiiniga.

Fenoolil, karbamiidil, melamiinil ja formaldehüüdil on järgmised molekulaarstruktuurid:

Aldehüüdid on keemilised ühendid, mis sisaldavad karbonüülrühma (C = O), väga reaktiivset korraldust, milles süsinikuaatom ja hapnikuaatom on ühendatud kaksiksidemega. Formaldehüüd (keemiline valem HCHO) on selle perekonna struktuurilt lihtsaim liige. Toodetud metaani oksüdeerimisel on see värvitu, terava lõhnaga gaas, mida tavaliselt hoitakse ja töödeldakse vedelas lahuses. Fenooli (C 6 H 5 OH) on fenüülrühm alkoholi, kuhu kuuluvad hüdroksüülrühm (OH) on lisatud kuus sided, rõngakujuline fenüülrühm (C 6 H 5). Kumeenist, mis saadakse omakorda benseeni ja propüleeni vahelisel reaktsioonil, on fenool mürgine vedelik, mida tuleb hoida ja käidelda selgelt määratletud ohutusprotseduuride kohaselt.

Uurea (nimetatakse ka karbamiid) ja melamiin (nimetatakse ka cyanuramide) on mõlemad värvitu kristalne kuivainete aminorühma sisaldavaid (NH 2). Korraga saadi mõlemad ühendid kaltsiumtsüaanamiidist (ja lõpuks kaltsiumkarbiidist). Karbamiidi toodetakse nüüd süsinikdioksiidi reageerimisel ammoniaagiga ja melamiini saadakse karbamiidi dehüdratsiooni teel.

Nendele ühenditele viidatakse kui monomeeridele, mis on üldine termin ühendite klassile, enamasti orgaanilistele rühmadele, mis võivad katalüsaatori juuresolekul polümeeride moodustamiseks omavahel seotud olla. Aldehüüdi kondensatsioonpolümeeridel on järgmised üldised struktuurid:

Kõigis kolmes polümeerid metüleenrühmadest (CH 2) ühendatud kordusühikut (ning nende ühendamist teiste ühikute toota giant molekulid) osutab formaldehüüdi. Moodustamise CH 2 sidemetega järgib üldiselt kaheetapiline protsess. Esimeses etapis, formaldehüüdi reageerimisel mõnest muust monomeeride toota madala molekulmassiga eelpolümeer koosneb väikestest molekulidest kus piiratud arv kordusühikut on omavahel seotud -metülool või hüdroksümetüül, rühmituste (CH 2 OH). Sel hetkel saab ühendit täiteainete, pigmentide ja muude lisaainetega modifitseerida ja säilitada edasiseks töötlemiseks. Teises etapis, prepolümeeris laagerdatakse (tavaliselt kõrgel temperatuuril ja rõhul ning katalüsaatori) ja CH 2 OH-rühma on "kondenseerunud" e CH 2 kaotusega veega. Seega on polümeerid termoreaktiivsed või omavahel ühendatud püsivateks kolmemõõtmelisteks võrkudeks, mis sobivad ideaalselt sünteetiliste vaikude tootmiseks.